LED节能技术凭什么能获得今年诺贝尔奖?
随后,赤崎勇、中村修二、天野浩的研究使得人类得以进入一场光源的革命。“正如他们所说的,这不是一个发现,而是一个发明,这需要在材料和器件上有重大突破,走通从理论到应用的路。正是因为这三位学者从不同的方面进行了突破,使得LED照明应用的推广成为可能。”中科院上海技术物理所所长陆卫称,还有很多学者和这三位学者同期在从事蓝光二极管的研究,但都因为无法在材料和器件制造工艺上取得突破而无法实现自己的研究意图,不得不选择放弃。
这也是为什么,当昨天诺贝尔奖颁奖委员会接通中村修二的电话,告诉他获得今年的诺贝尔物理学奖时,中村修二足足愣了半分钟才反应过来。后来当记者问他有什么感想时,他停顿了好久连说了几个“是”,然后只说了一句“简直太难以相信了”。据了解,三位科学家正在不断完善自己的成果,以得到更高效的光通量。最新的纪录是300流明/瓦,相当于16个普通灯泡和接近70个荧光灯。据介绍,现在全世界电力消费的四分之一用于照明,而更高效的LED灯有助于节约地球资源。
另辟蹊径走别人不走的路
在诺贝尔官网上,可以看到对三位获奖人的描述——“当赤崎勇和天野浩、中村修二12月初参加诺贝尔颁奖委员会的庆典时,他们应该会注意到斯德哥尔摩街头的那些灯光,用的就是他们发明的节能LED白光路灯。红光和绿光二极管已经伴随我们半个世纪了,但蓝光才是真正带来革命性变化的技术。只有这三原色的灯光才能形成白光,照亮我们的世界。这三位学者在学术研究和工业界的持续努力,解决了这个过去30多年来一直存在的难题……
“他们得奖不在于他们在理论上的突破,而在于他们在材料技术和器件制备上的突破。”复旦大学长期从事光器件研究的陈良尧教授说:“中村修二当年在公司里研究蓝光二极管,自己亲手改造MOCVD长膜,对长膜机理了解很深入;别人做出来的GaN薄膜质量很差,很多人都放弃了,他做出来的就好,最后一点点地获得成功。这不能不说是他的一种技术上的突破。”
事实上,很多科学家都知道氮化镓,物理学上关于这种材料的能带结构、PN导电类型调控以及发光特性,都有大量的理论和实验上的成果,真正让人头疼的是,要实现这种材料的器件化,必须使基板材料和氮化镓晶格匹配。当时很多科学家都跟风去开发新半导体材料,正如中村修二后来打趣说,因为大公司的研发力量把新材料开发的山头都占满了,他只有另辟蹊径走别人不走的路。
物理学奖近年更青睐应用研究
当物理学还被很多人认为是玄乎得无法理解的各种粒子时,诺贝尔物理学奖近年来已经不再只颁发给那些对人类对世界认知产生重大影响的基础研究,而是越来越多地颁发给了那些有实用价值的物理学的发现。
此前,已有海外学者认为蓝光半导体发光二极管是今年最可能获奖的主题。因为诺奖近年来越来越青睐有应用前景、对人类产生很大影响的科研成果。
在2000年,诺贝尔物理学奖的两位获得者之一是电气工程师杰克·基尔比,他因为在集成电路发明的重要贡献而获奖。集成电路的发明,显然给人类社会带来了很大影响,这是物理学奖首次颁给应用性研究成果。这也被认为是一个信号,即物理学奖不单单是奖励给那些基础研究的,诺贝尔委员会也开始意识到一些能够在人类社会带来巨大应用和影响的成果是非常重要的。
进入21世纪以来,虽然大多数物理学奖都是颁给基础发现的,但2009年的物理学奖却是颁发给两个实用性的主题——一个是光纤电缆,另一个则是电荷耦合器件(CCD)图像传感器。
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